题    目

基于光电传感器自动循迹小车的设计

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专业名称

电子信息工程

指导教师

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一、选题目的和意义：

智能车辆作为智能交通系统的关键技术之一，是许多高新技术综合集成的载体。它体现了车辆工程、人工智能、自动控制及计算机技术于一体的综合技术，是未来汽车发展的趋势。

智能车系统以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科，在提高汽车的行驶安全性、操作性等方面都有巨大的优势，并在军事、科研和工业领域中有着广阔的应用前景。近年来由于对智能车研究水平的不断提高，不仅大大提高了劳动效率，而且减轻了人们的劳动强度，也减少了能源和材料的消耗。

而单片机作为电子控制技术的一个重要分支、嵌入式系统的核心，广泛应用于工业控制、智能仪器、家用电器、智能产品等领域。利用红外光电传感器采集路径，将单片机作为智能车的核心处理器，判别运动方向，可以方便的将该系统运用于无人货物搬运、图书馆书目传送、餐厅食物运送、危险故障排除、移动靶车等领域，具有广泛的应用前景。

二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势：

近现代随着电子技术的不断发展，人们对技术也提出了更高的要求。汽车的智能化在提高汽车的行驶安全性，操作性等发面都有巨大优势，在一些特殊的场合下也能满足一些特殊的需要。只能小车系统设计到自动控制，车辆工程，计算机等多个领域，所以未来汽车智能化是一个不可避免的大趋势。同时目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。智能小车常被用来探测危险与排除险情，它可以探测化学泄漏物质，可以进行地铁灭火，以及在强烈地震发生后到废墟中寻找被埋人员等。它还可以进行安全检测受损评估用在工程建设领域，可对高速公路自动巡迹，进行道路质量检测和破坏分析检测;对水库堤坝、海岸护岸堤、江河大坝进行质量和安全性检测。在制造领域，可用于工业管道中机械损伤，裂纹等缺陷的探寻，对输油和输气管线的泄漏和破损点的查找和定位等。除此之外智能小车还能用在家庭中，可以用智能小车进行家具、远程控制家中的家用电器，控制室温等等。对这种小车的研究，还能为未来环境探测术上的有力支持。

三、主要研究内容：

基于光电传感器自动循迹小车控制系统以AT89S52为核心，硬件设计主要包括电源模块、路径信息检测模块、电机驱动模块和舵机控制模块等几个部分，软件部分重点在于路径识别算法的设计。

(1) 电源模块：为系统各个部分提供所需要的电源。

(2) 路径信息检测模块：采用红外发光管发射红外线照射跑道。由于跑道白色底面与黑线反射强度不同，光电二极管据此判断小车前行的位置。

(3) 电机驱动模块及舵机模块：采用MC33886作为驱动芯片。单片机通过对MC33886进行设置，选择电机驱动为正转模式；在小车运行周期里，向驱动芯片写入PWM值，进而实现对电机的控制。

(4) 路径识别算法设计：基于对路径信息的分析，制定相应的控制算法，实现智能车的循迹功能及起始线的检测。

指导教师意见及建议：

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教研室审核意见：

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